永磁同步电机新型指数型自适应滑模观测器无传感器控制

摘要

传统滑模观测器(SMO)存在严重的抖振现象,导致估计转子位置与实际转子位置偏差大,文中设计一种新型指数型自适应滑模观测器估算电机转子位置,主要提供一种新型指数型滑模函数,其在边界层内具有连续性和指数变化特性,在边界层外具有饱和特性。对比分析新型指数型滑模函数、开关函数、指数型滑模函数和饱和函数的函数特性,并且根据反电动势(EMF)模型设计自适应律,处理等效反电动势信号中的高次谐波分量,避免了低通滤波器的使用和相位补偿,通过Lyapunov稳定判据对系统稳定性进行分析。最后,用德州仪器的DSP28335为主控芯片搭建实验平台,对一台200 W永磁同步电机(PMSM)进行实验验证,实验结果表明,新型指数型自适应滑模观测器具有削弱抖振、估计转子位置误差更小、观测反电动势谐波分量更小的特点。